魏志軍
摘要:在油田鉆井施工過程中連續(xù)油管鉆井技術是一種新型技術,該技術與傳統(tǒng)鉆井技術相比有著非常多的優(yōu)勢。但是連續(xù)油管鉆井技術在施工過程中,由于油管重量輕,強度小,會發(fā)生扭曲狀況,隨著油管鉆井工作的不斷旋轉,導致油管出現(xiàn)的摩擦阻力更大,從而影響鉆壓的施加,因此通過對現(xiàn)有連續(xù)油管鉆井技術的原理和結構進行分析,得出相應的改進方向,能夠有效增加油田的經(jīng)濟效益和社會效益。
關鍵詞:連續(xù)油管;井下增壓;技術
隨著科學技術的不斷發(fā)展,油田鉆井技術也得到了有效改善,連續(xù)油管鉆井技術是石油鉆井技術中的一種新技術,該技術在很多方面已經(jīng)得到了廣泛應用,連續(xù)油管鉆井技術在水平井等技術領域有著非常多的優(yōu)點。但是連續(xù)油管在實際應用過程中會受到很多因素的影響,無法向井底提供足夠的鉆壓,井下增壓技術能夠有效解決這一問題,因此井下增壓技術可以為連續(xù)油管鉆井提供足夠的鉆壓,進而有效降低鉆井成本和提高油氣采收率。
1井下增壓鉆井技術概述
1.1井下螺桿增壓鉆井
井下螺桿增壓鉆井技術的工作原理為:利用泥漿的流動產(chǎn)生動能,進而帶動螺桿鉆具進行轉動,泥漿注入注塞泵中,并通過注塞泵施加壓力,在高壓作用下泥漿會從噴嘴中噴出,在噴射的過程中,幫助鉆頭進行破巖工作。井下螺桿增壓鉆井工作性能穩(wěn)定、可操作性簡單、并且所產(chǎn)生的壓力能夠進行有效控制,該技術在硬地層中有著明顯的工作效果。
1.2井下射流增壓鉆井
井下射流增壓鉆井技術的工作原理為:利用射流節(jié)流裝置改變射流方向,從而帶動下部裝置形成增壓效果,利用節(jié)流元件能夠?qū)δ酀{形成一定的節(jié)流壓降,從而帶動下部裝置進行往復運動,形成高壓射流進行破巖工作。井下射流增壓裝置結構簡單,并且工作性能比較穩(wěn)定,所產(chǎn)生的能量交換率較高。
1.3井下減振增壓鉆井
井下減振增壓鉆井技術的工作原理為:利用在鉆井過程中鉆柱的縱向振動來作為鉆井能量來源,鉆柱的縱向振動可以帶動井下鉆塞進行上下運動,利用鉆柱振動所形成的波動對泥漿進行增壓,并且通過鉆頭上的噴嘴形成高壓射流,從而達到破巖工作效果。
井下減振增壓鉆井工具不適合用于定向井、水平井以及大位移井;該鉆井技術能夠應用于堅硬的地層,并且能夠有效提高鉆井速率。
1.4牽引器
牽引器的工作原理為:利用渦輪發(fā)電機進行啟動,牽引器輪子從內(nèi)部進行展開,接觸井壁后牽引器會開始轉動,從而帶動管柱向前移動。利用牽引器提供牽引力,可以有效減少油管的摩擦,有效提高鉆井速率,不需要依靠高壓噴射來進行增壓。
2連續(xù)油管鉆井井下增壓技術
2.1連續(xù)油管鉆井井下增壓技術特點
常規(guī)鉆井的井下增壓技術和工具比較多,但是這些增壓技術和工具不一定適用于有連續(xù)油管鉆井,連續(xù)油管鉆井形成的井眼比常規(guī)鉆井形成的井眼要小,因此井下增壓提出了更高的要求。連續(xù)油管鉆井井下增壓工具需要滿足減少扭距要求,減少注入頭在工作中的壓力,從而提高連續(xù)油管的鉆井效率。利用連續(xù)油管進行鉆井會受到多種因素的影響,可以通過井下增壓技術或者工具來解決這一系列因素問題,因此研究連續(xù)油管鉆井井下增壓技術非常重要。
連續(xù)油管鉆井井下增壓工具的優(yōu)勢如下:
(1)連續(xù)油管鉆井井下增壓不需要依靠地面設施。
(2)能夠有效降低扭矩和鉆壓的要求,從而有效提高機械鉆井效率。
(3)可操作性比較強、能夠有效降低鉆井成本、安全系數(shù)高,在鉆井工程中有著廣泛的應用前景。
(4)工作性能相對穩(wěn)定,能夠充分利用泥漿在壓降和增壓過程中實現(xiàn)能量的交換。
(5)能夠有效克服連續(xù)油管自身問題,增壓效果明顯。
2.2連續(xù)油管鉆井井下增壓技術
(1)井下螺桿增壓技術是我國鉆井工程技術中比較常見的增壓技術,該技術主要應用于連續(xù)油管鉆井。井下螺桿增壓裝置結構簡單,所形成的增壓效果明顯,但是在實際應用過程中超高壓射流鉆頭比較脆弱,非常容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象,對于軟硬交替的地層,會使井下螺桿增壓裝置的使用壽命減少,可以采取改變鉆頭材質(zhì)的方式來解決超高壓噴嘴小問題,進一步提高鉆井效率,井下螺桿增壓技術在鉆井工程中的應用比較廣泛。
(2)井下射流增壓技術主要依靠超高射流來提高鉆井速率,由于連續(xù)油管鉆井自身特點,所形成的井眼較小,因此在利用井下射流增壓技術之前,需要解決排量小,壽命短等問題??梢酝ㄟ^增大增壓比來加大射流速度,選擇耐磨耐服是鋼材,可以有效提高井下射流增壓技術在連續(xù)油管鉆井中的應用。
(3)井下減振增壓技術的主要功能包括減振和增壓,鉆柱在縱向運動過程中所形成的減振效果,可以保護鉆頭不會受到傷害,從而有效延長鉆頭的使用壽命;鉆柱振動所產(chǎn)生的能量可以轉化給泥漿,從而實現(xiàn)增壓效果。鉆柱振動幅度和井深成正比例關系,可以為泥漿提供更多的能量。井下減振增壓技術具有非常獨特的優(yōu)勢,因此該技術是很多鉆井企業(yè)所研究的重點。對井下減振增壓迅速實施之前需要解決泥漿排量小問題,可以采用提高增壓比和改進噴嘴等方式,來提高井下減振增壓裝置的應用。
(4)牽引器的工作原理與其他幾種井下增壓方式不同,牽引器主要是為油管提供牽引力,減少摩擦阻力,從而有效提高鉆井速率。牽引器能夠有效幫助小井眼和大位移井的鉆井效率。
雖然井下牽引器在鉆井過程中的應用比較廣泛,但是在連續(xù)油管鉆井中的應用還是會存在很多的不足:第一,牽引器結構不緊湊,外徑尺寸過大,不能完全適應井下管徑。第二,牽引器所形成的牽引力太小??梢詮慕Y構上對牽引器進行優(yōu)化設計,并提高牽引器的牽引力,從而有效提高牽引器在連續(xù)油管鉆井過程中的應用。
3結束語
連續(xù)油管鉆井速率會直接影響油田的經(jīng)濟效益,油田企業(yè)發(fā)展的趨勢是降低油田鉆井成本,提高油田采收率。連續(xù)油管鉆井技術所涉及到的內(nèi)容比較多,只有不斷對連續(xù)油管鉆井技術進行改進和完善,才能夠在最大程度上提高油田的經(jīng)濟效益和社會效益,對石油行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的影響。
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